JP2008033208A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ及び撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008033208A
JP2008033208A JP2006253251A JP2006253251A JP2008033208A JP 2008033208 A JP2008033208 A JP 2008033208A JP 2006253251 A JP2006253251 A JP 2006253251A JP 2006253251 A JP2006253251 A JP 2006253251A JP 2008033208 A JP2008033208 A JP 2008033208A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens group
refractive power
negative refractive
object side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006253251A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4605475B2 (ja
Inventor
Masaki Tamura
正樹 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2006253251A priority Critical patent/JP4605475B2/ja
Priority to TW096122836A priority patent/TW200818878A/zh
Priority to EP07767820A priority patent/EP2034346A4/en
Priority to PCT/JP2007/063027 priority patent/WO2008001861A1/ja
Priority to KR1020087004447A priority patent/KR20090025183A/ko
Priority to CN2007800011485A priority patent/CN101356465B/zh
Priority to US12/065,024 priority patent/US7986467B2/en
Publication of JP2008033208A publication Critical patent/JP2008033208A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4605475B2 publication Critical patent/JP4605475B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/177Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1441Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144113Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-++
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/145Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
    • G02B15/1455Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being negative
    • G02B15/145513Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being negative arranged --++-
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/163Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
    • G02B15/167Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
    • G02B15/173Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/12Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
    • G02B9/14Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - +

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

【課題】簡易な構成でありながら良好な光学性能を有し、また、小型且つ薄型のズームレンズ及び該ズームレンズを用いた撮像装置を提供する。
【解決手段】物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズG1と、光路を折り曲げるプリズムG1と、正の屈折力を有する単レンズG3とを配列して構成され、前記第2レンズ群が、負の屈折力を有する単レンズG4、1枚により構成される。
【選択図】図1

Description

本発明はズームレンズ及びこのズームレンズを撮像レンズとして用いた撮像装置に関するものであり、さらに、詳しくは、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を用いたカメラ付携帯電話やデジタルスチルカメラに好適で、3倍程度の変倍比をもつズームレンズ及びこのズームレンズを用いた撮像装置に関するものである。
従来、CCDやCMOS等の固体撮像素子を用いたカメラ付き携帯電話やデジタルスチルカメラが知られている。このような撮像装置においては、より一層の小型化・薄型化が要求されており、搭載される撮像レンズにおいても全長や奥行きの短いものが求められている。
一方、近年ではカメラ付き携帯電話のような小型撮像機器においても小型化と共に撮像素子の高画素化が進んでおり、搭載される撮像レンズとしてもこうした高画素の固体撮像装置に対応する高いレンズ性能が要求されている。
また、前記した要求の一環として、カメラ付き携帯電話のような小型撮像機器においても光学式のズームレンズに対する要求が高まっている。
こうした小型・薄型かつ高性能のズームレンズとしては、レンズ群中に光路を折り曲げるプリズムを配置して入射光軸方向での小型化・薄型化を図ったものが提案されており、例えば、特許文献1や特許文献2に記載されたものが知られている。
特開2000−131610号公報 特開2004−354869号公報
前記した特許文献1及び特許文献2で示されたズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群を少なくとも有し、第1レンズ群中に光路を折り曲げるプリズムを配置して入射光軸方向での薄型化を図ったズームレンズである。
しかし、このタイプのズームレンズは光学全長が依然として長く、カメラ付携帯電話のような小型撮像機器への搭載を考慮すると、小型化という面では不十分であった。また、レンズの構成枚数が多いことや構成レンズにガラス材料を多用していることから、製造コストが高くなってしまうという問題もあった。
本発明は前記したような問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成でありながらも高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、また、小型且つ薄型のズームレンズ及び該ズームレンズを用いた撮像装置を提供することを課題とする。
本発明における第1の発明の一実施形態によるズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が、負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、以下の条件式(1)を満足する。
(1)t2/fw<0.4
ここで、t2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwは広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
本発明における第2の発明の一実施形態によるズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、以下の条件式(1)を満足する。
(1)t2/fw<0.4
ここで、t2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwは広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
本発明における第3の発明の一実施形態によるズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、以下の条件式(1)を満足する。
(1)t2/fw<0.4
ここで、t2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwは広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
本発明における第4の発明の一実施形態によるズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、以下の条件式(1)を満足する。
(1)t2/fw<0.4
ここで、t2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwは広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
また、本発明における第1の発明の一実施形態による撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、前記ズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、t2を第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(1)t2/fw<0.4を満足する。
本発明における第2の発明の一実施形態による撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、前記ズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、t2を第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(1)t2/fw<0.4を満足する。
本発明における第3の発明の一実施形態による撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、前記ズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、t2を第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(1)t2/fw<0.4を満足する。
本発明における第4の発明の一実施形態による撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、前記ズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、t2を第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(1)t2/fw<0.4を満足する。
本発明によれば、簡易な構成でありながらも高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、また、小型且つ薄型に構成することが出来る。
以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について図面及び表を参照して説明する。
先ず、本発明における第1の発明に係るズームレンズについて説明する。
本発明における第1の発明に係るズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が、負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、以下の条件式(1)を満足する。
(1)t2/fw<0.4
ここで、t2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwは広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
本発明における第1の発明に係るズームレンズは、このように構成されることによって、簡易な構成でありながらも高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、また、小型且つ薄型に構成することが出来る。
すなわち、第1レンズ群を物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成することにより、ズーミングを行う際の第2レンズ群及び第3レンズ群の移動方向が第1レンズ群の正の屈折力を有する単レンズの光軸方向となり、入射光軸方向において薄型化される。
また、第2レンズ群を負の屈折力を有する単レンズ1枚で構成し、条件式(1)を満足するように設定することで、全長の小型化及び良好な光学性能を実現している。
条件式(1)は、第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚と広角端におけるレンズ全系の焦点距離の比を規定するものであり、第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの厚さを制限している。条件式(1)の指定値を外れると第2レンズ群の光軸方向の全長が増大し、レンズ全系の全長を小型化することが困難となる。また、正の像面湾曲を補正することも困難となる。
第1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、少なくとも、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(2)を満足することが望ましく、これによって、光学性能の確保と製造コストの抑制を図ることができる。
(2)f2/fw<−2.0
ここで、f2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
条件式(2)は、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限している。条件式(2)の指定値を外れると、樹脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性(屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい樹脂材料を用いて良好な光学性能を確保することが困難となる。
第1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、少なくとも、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(3)を満足することが望ましく、これによって光学性能の確保と製造コストの抑制を図ることができる。
(3)f12/fw>2.0
ここで、f12は第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
条件式(3)は、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限している。条件式(3)の指定値を外れると、樹脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性(屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい樹脂材料を用いて良好な光学性能を確保することが困難となる。
第1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズ及び第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズを樹脂材料で形成した場合において、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4)−2.0≦f12/f2≦−0.5
これによって、温度変化に対する光学特性の変動を少なくすることが出来る。
条件式(4)は、第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離と、第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離の比を設定するものであり、屈折力のバランスを制限している。条件式(4)の指定値を外れると、温度変動時の収差補正のバランスが崩れることから光学性能が劣化し、高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を維持することが困難となる。
第1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、νd31を第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズのd線(波長=587.6nm)でのアッベ数、νd32を第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数、β3wを無限遠被写体に対する第3レンズ群の広角端での横倍率、β3tを無限遠被写体に対する第3レンズ群の望遠端での横倍率として、以下の条件式(5)及び(6)を満足することが望ましい。。
(5)νd31−νd32>20
(6)0.9<β3w・β3t<1.1。
前記第3レンズ群を物体側から順に位置した、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する単レンズの2枚で構成することで、少ないレンズ枚数で前記第3レンズ群を構成することができ、小型化と製造コストの抑制との両立を図ることができる。
さらに、条件式(5)及び(6)を満足することで、高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、且つ、小型のズームレンズを得ることができる。
条件式(5)は、第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数と第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数の差を設定するものであり、第3レンズ群で発生する色収差を良好に補正するための条件である。条件式(5)の指定値を外れると、色収差の補正が困難となる。
条件式(6)は、無限遠被写体に対する第3レンズ群の広角端での横倍率と望遠端での横倍率の積を設定するものであり、第3レンズ群の倍率を制限している。条件式(6)の指定値を外れると、光学系の全長が大きくなり小型化の達成が困難となる。すなわち、広角端と望遠端の中間焦点位置での第3群の横倍率を−1倍近傍で使用することで、光学系の全長が大きくならないように抑制し、小型化を実現することができる。
第1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの入射面側の鏡枠が開口絞りを兼ねることにより、開口絞り用の部品を削減しかつ全長を短縮することが可能である。なお、これに限らず、前記第3レンズ群の前又は内部に開口絞りを別途配置することも可能である。
第1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第2レンズ群を光軸方向に移動することで近距離物体へのフォーカシングを行う構成とすることで、前記第4レンズ群を固定群として撮像素子へのゴミの回り込みを抑制している。しかしながら、前記第4レンズ群を光軸上に移動させて近距離物体へのフォーカシングを行うことも可能である。
第1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、レンズ群の一部或いは全体を光軸に対して平行でない方向へ移動させることによって像面上の像を移動させることができ、この効果を用いて光学的な手振れ補正を実現することが可能である。
次に、本発明における第1の発明に係るズームレンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について図面及び表を参照して説明する。
なお、各実施の形態及び後に述べる本発明における第2乃至第4の発明に係るズームレンズの各実施の形態において非球面が導入されており、該非球面形状は、非球面の深さをZ、光軸からの高さをYとすると数1式によって定義されるものとする。
Figure 2008033208
なお、Rは曲率半径、Kは円錐定数、A、B、C及びDはそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数である。
図1は第1の発明に係るズームレンズの第1の実施の形態1のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第1の実施の形態に係るズームレンズ1は、物体側より順に、弱い負の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4が配列されて構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズG1と、光路を折り曲げるプリズムG2と、両凸形状で像側面が非球面で構成された正レンズG3が配列されて成り、負のメニスカスレンズG1とプリズムG2はガラス材料から、正レンズG3は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、両凹形状の負の単レンズG4から成り、負レンズG4は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG5と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズG6が配列されて成り、正レンズG5と負のメニスカスレンズG6はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカスの単レンズG7から成り、正メニスカスの単レンズG7は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表1に第1の実施の形態に係るズームレンズ1に具体的数値を適用した数値実施例1のレンズデータを示す。なお、表1及び他のレンズデータを示す表において、「Si」は物体側か数えてi番目の面を、「Ri」は第i面の近軸曲率半径を、「di」は第i面と第i+1面との間の軸上面間隔を、「ni」は物体側に第i面を有する硝材のd線における屈折率を、「νi」は物体側に第i面を有する硝材のd線におけるアッベ数を、それぞれ示し、「非球面」に関し「ASP」は当画面が非球面であることを、「di」に関し「variable」は当該軸上面間隔が可変間隔であることを、それぞれ示す。また、「Ri」に関し「∞」は当該面が平面であることを、「IMG」は当該面が撮像面であることを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR3との間の間隔d6、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d8及び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d12が変化する。そこで、数値実施例1における前記各間隔d6、d8及びd12の広角端(f=3.71)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.25)及び望遠端(f=10.58)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表2に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1の正レンズG3の像側面S6、第3レンズ群GR3の正レンズG5の両面S9、S10、負メニスカスレンズG6の像側面S12及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG7の像側面S14は非球面で構成されている。そこで、数値実施例1におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表3に示す。なお、表3及び以下の非球面係数を示す表において「E−i」は10を底とする指数表現、すなわち、「10−i」を表しており、例えば、「0.12345E-05」は「0.12345×10−5」を表している。
Figure 2008033208
図2乃至図4は数値実施例1の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図2は広角端における、図3は中間焦点距離における、図4は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線(波長=656.28nm)の、一点鎖線はg線(波長=435.84nm)の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
図5は第1の発明に係るズームレンズの第2の実施の形態2のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第2の実施の形態に係るズームレンズ2は、物体側より順に、弱い負の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4が配列されて構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズG1と、光路を折り曲げるプリズムG2と、像側に凹面を向けた正のメニスカスレンズG3とが配列されて成り、負のメニスカスレンズG1とプリズムG2はガラス材料から、正のメニスカスレンズG3は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、両凹形状の負の単レンズG4から成り、負の単レンズG4は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG5と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズG6が配列されて成り、正レンズG5と負のメニスカスレンズG6はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正のメニスカスレンズG7から成り、正のメニスカスレンズGは樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表4に第2の実施の形態に係るズームレンズ2に具体的数値を適用した数値実施例2のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR3との間の間隔d6、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d8及び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d12が変化する。そこで、数値実施例2における前記各間隔d6、d8及びd12の広角端(f=3.71)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.25)及び望遠端(f=10.59)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表5に示す。
Figure 2008033208
第3レンズ群GR3の正レンズG5の両面S9、S10、負メニスカスレンズG6の像側面S12及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG7の像側面S14は非球面で構成されている。そこで、数値実施例2におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表6に示す。
Figure 2008033208
図6乃至図8は数値実施例2の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図6は広角端における、図7は中間焦点距離における、図8は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
図9は第1の発明に係るズームレンズの第3の実施の形態3のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第3の実施の形態に係るズームレンズ3は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4が配列されて構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズG1と、光路を折り曲げるプリズムG2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG3とが配列されて成り、負のメニスカスレンズG1とプリズムG2はガラス材料から、正レンズG3は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、像側に凸面を向け物体側面が非球面で構成された負メニスカスレンズの単レンズG4から成り、負メニスカスレンズG4は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG5と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズG6とが配列されて成り、正レンズG5と負のメニスカスレンズG6はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け両面が非球面で構成された正メニスカスの単レンズG7から成り、正メニスカスレンズG7は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表7に第3の実施の形態に係るズームレンズ3に具体的数値を適用した数値実施例3のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR3との間の間隔d6、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d8及び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d12が変化する。そこで、数値実施例3における前記各間隔d6、d8及びd12の広角端(f=3.71)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.25)及び望遠端(f=10.58)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表8に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1の正レンズG3の両面S5、S6、第2レンズ群GR2の負レンズG4の物体側面S7、第3レンズ群GR3の正レンズG5の両面S9、S10、負メニスカスレンズG6の像側面S12、第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG7の両面S13、S14は非球面によって構成されている。そこで、数値実施例3におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表9に示す。
Figure 2008033208
図10乃至図12は数値実施例3の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図10は広角端における、図11は中間焦点距離における、図12は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
図13は第1の発明に係るズームレンズの第4の実施の形態4のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第4の実施の形態に係るズームレンズ4は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4が配列されて構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズG1と、光路を折り曲げるプリズムG2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG3とが配列されて成り、負のメニスカスレンズG1は透光性のセラミックス材料から、プリズムG2はガラス材料から、正レンズG3は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構成された負の単レンズG4から成り、負レンズG4は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG5と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズG6が配列されて成り、正レンズG5と負のメニスカスレンズG6はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカスの単レンズG7から成り、正メニスカスレンズG7は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表10に第4の実施の形態に係るズームレンズ4に具体的数値を適用した数値実施例4のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR3との間の間隔d6、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d8及び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d12が変化する。そこで、数値実施例4における前記各間隔d6、d8及びd12の広角端(f=3.71)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.25)及び望遠端(f=10.57)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表11に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1の正レンズG3の両面(S5、S6)、第2レンズ群GR2の負レンズG4の物体側面(S7)、第3レンズ群GR3の正レンズG5の両面(S9、S10)、負メニスカスレンズG6の像側面(S12)及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG7の像側面(S14)は非球面によって構成されている。そこで、数値実施例4におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表12に示す。
Figure 2008033208
図14乃至図16は数値実施例4の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図14は広角端における、図15は中間焦点距離における、図16は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
図17は第1の発明に係るズームレンズの第5の実施の形態5のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第5の実施の形態に係るズームレンズ5は、物体側より順に、弱い負の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4が配列されて構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、両凹形状の負レンズG1と、光路を折り曲げるプリズムG2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG3とが配列されて成り、負レンズG1とプリズムG2はガラス材料から、正レンズG3は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構成された負の単レンズG4から成り、負レンズG4は樹脂材料から構成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG5と、両凹形状で像側面が非球面で構成された負レンズG6から成り、正レンズG5はガラス材料から、負レンズG6は透光性のセラミックス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカスの単レンズG7から成り、正メニスカスレンズG7は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表13に第5の実施の形態に係るズームレンズ5に具体的数値を適用した数値実施例5のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR3との間の間隔d6、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d8及び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d12が変化する。そこで、数値実施例5における前記各間隔d6、d8及びd12の広角端(f=3.71)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.26)及び望遠端(f=10.57)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表14に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1の正レンズG3の両面(S5、S6)、第2レンズ群GR2の負レンズG7の物体側面(S7)、第3レンズ群GR3の正レンズG5の両面(S9、S10)、負メニスカスレンズG6の像側面(S12)及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG7の像側面(S14)は非球面によって構成されている。そこで、数値実施例5におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表15に示す。
Figure 2008033208
図18乃至図20は数値実施例5の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図18は広角端における、図19は中間焦点距離における、図20は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
図21は第1の発明に係るズームレンズの第6の実施の形態6のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第6の実施の形態に係るズームレンズ6は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4が配列されて構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、両凹形状で像側面が非球面で構成された負レンズG1と、光路を折り曲げるプリズムG2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG3が配列されて成り、負レンズG1、プリズムG2、及び正レンズG3は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構成された負の単レンズG4から成り、負レンズG4は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG5と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズG6から成り、正レンズG5と負レンズG6はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け両面が非球面で構成された正メニスカスの単レンズG7から成り、正メニスカスレンズG7は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表16に第6の実施の形態に係るズームレンズ6に具体的数値を適用した数値実施例6のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR3との間の間隔d6、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d8及び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d12が変化する。そこで、数値実施例6における前記各間隔d6、d8及びd12の広角端(f=3.71)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.25)及び望遠端(f=10.58)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表17に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1の負レンズG1の像側面(S2)、正レンズG3の両面(S5、S6)、第2レンズ群GR2の負レンズG4の物体側面(S7)、第3レンズ群GR3の正レンズG5の両面(S9、S10)、負メニスカスレンズG6の像側面(S12)、第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG7の両面(S13、S14)は非球面によって構成されている。そこで、数値実施例6におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表18に示す。
Figure 2008033208
図22乃至図24は数値実施例6の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図22は広角端における、図23は中間焦点距離における、図24は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
前記各数値実施例1乃至6の条件式(1)乃至(6)対応値を表19に示す。
Figure 2008033208
前記数値実施例1乃至6共に、簡易な構成でありながらも、条件式(1)乃至(6)を満足し、表1乃至18及び各収差図に示すように、小型に構成され、高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有していることが分かる。
次に、本発明における第2の発明に係るズームレンズについて説明する。
本発明における第2の発明に係るズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、以下の条件式(1)を満足するものである。。
(1)t2/fw<0.4
ここで、t2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwは広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
本発明における第2の発明に係るズームレンズは、このように構成されることによって、簡易な構成でありながらも高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、また、小型且つ薄型に構成することが出来る。
すなわち、第1レンズ群を、物体側から順に配列した、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズで構成することにより、ズーミングを行う際の第2レンズ群、第3レンズ群及び第4レンズ群の移動方向が第1レンズ群の正の屈折力を有する単レンズの光軸方向となり、入射光軸方向において薄型化される。
また、第2レンズ群を負の屈折力を有する単レンズ1枚で構成し、条件式(1)を満足するように設定することで、全長の小型化及び良好な光学性能を実現している。
条件式(1)は、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚と広角端におけるレンズ全系の焦点距離との比を規定するものであり、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの厚さを制限している。条件式(1)の指定値を外れると第2レンズ群の光軸方向の全長が増大し、レンズ全系の全長を小型化することが困難となる。また、正の像面湾曲を補正することも困難となる。
第2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、少なくとも、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(2)を満足することが望ましく、これによって、光学性能の確保と製造コストの抑制を図ることができる。
(2)f2/fw<−2.0
ここで、f2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
条件式(2)は、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限している。条件式(2)の指定値を外れると、樹脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性(屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい樹脂材料を用いて良好な光学性能を確保することが困難となる。
第2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、少なくとも、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(3)を満足することが望ましく、これによって光学性能の確保と製造コストの抑制を図ることができる。
(3)f12/fw>2.0
ここで、f12は第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
条件式(3)は、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限している。条件式(3)の指定値を外れると、樹脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性(屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい樹脂材料を用いて良好な光学性能を確保することが困難となる。
第2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズ及び第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズを樹脂材料で形成した場合において、以下の条件式(4)を満足することが望ましく、これによって、温度変化に対する光学特性の変動を小さくすることができる。
(4)−2.0≦f12/f2≦−0.5
条件式(4)は、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離と、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離との比を設定するものであり、屈折力のバランスを制限している。条件式(4)の指定値を外れると、温度変動時の収差補正のバランスが崩れることから光学性能が劣化し、高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を維持することが困難となる。
第2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第3レンズ群が、物体側から順に配列した、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する単レンズの2枚で構成され、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5)νd31−νd32>20
ここで、νd31は第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数、νd32は第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数である。
先ず、第3レンズ群を、物体側から順に配列した、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する単レンズの2枚で構成することによって、レンズ枚数を減少させて、小型化と製造コストの抑制との両立を達成することができる。さらに、条件式(5)を満足することで、高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有するズームレンズとすることができる。
条件式(5)は、第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数と第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数の差を設定するものであり、第3レンズ群で発生する色収差を良好に補正するための条件である。この条件式(5)の指定値を外れると、色収差の補正が困難となる。
第2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの入射面側の鏡枠が開口絞りを兼ねることにより、開口絞り用の部品を削減しかつ全長を短縮することが可能である。なお、これに限らず、前記第3レンズ群の前又は内部に開口絞りを別途配置することも可能である。
第2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第2レンズ群又は第4レンズ群を光軸方向に移動することで近距離物体へのフォーカシングを行うことが可能である。
第2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、レンズ群の一部或いは全体を光軸に対して平行でない方向へ移動させることによって像面上の像を移動させることができ、この効果を用いて光学的な手振れ補正を実現することも可能である。
次に、本発明における第2の発明に係るズームレンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について図面及び表を参照して説明する。
図25は第2の発明に係るズームレンズの第1の実施の形態11のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第1の実施の形態に係るズームレンズ11は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4とを配列して構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動し、第4レンズ群GR4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズG1と、光路を折り曲げるプリズムG2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG3とを配列して成り、負のメニスカスレンズG1とプリズムG2はガラス材料から、正レンズG3は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構成された負の単レンズG4から成り、該負の単レンズG4は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG5と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズG6とを配列して成り、正レンズG5と負のメニスカスレンズG6はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカス形状の単レンズG7から成り、該正メニスカスレンズG7は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表20に第1の実施の形態に係るズームレンズ11に具体的数値を適用した数値実施例1のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2との間の間隔d6、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d8、第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d12及び第4レンズ群GR4とシールガラスSGとの間の間隔d14が変化する。そこで、数値実施例1における前記各間隔d6、d8、d12及びd14の広角端(f=3.71)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.25)及び望遠端(f=10.57)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表21に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1の正レンズG3の両面S5、S6、第2レンズ群GR2の負レンズの物体側面S7、第3レンズ群GR3の両凸レンズG5の両面S9、S10、負メニスカスレンズG6の像側面S12及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG7の像側面S14は非球面で構成されている。そこで、数値実施例1におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表22に示す。
Figure 2008033208
図26乃至図28は数値実施例1の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図26は広角端における、図27は中間焦点距離における、図28は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
図29は第2の発明に係るズームレンズの第2の実施の形態12のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第2の実施の形態に係るズームレンズ12は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4とを配列して構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動し、第4レンズ群GR4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に両凹形状の負レンズG1と、光路を折り曲げるプリズムG2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG3とを配列して成り、負レンズG1とプリズムG2はガラス材料から、正レンズG3は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構成された負の単レンズG4から成り、該負レンズG4は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG5と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズG6を配列して成り、正レンズG5と負のメニスカスレンズG6はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカス形状の単レンズG7から成り、該正メニスカスレンズG7は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表23に第2の実施の形態に係るズームレンズ12に具体的数値を適用した数値実施例2のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2との間の間隔d6、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d8、第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d12及び第4レンズ群GR4とシールガラスSGとの間の間隔d14が変化する。そこで、数値実施例2における前記各間隔d6、d8、d12及びd14の広角端(f=3.71)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.25)及び望遠端(f=10.57)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表24に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1の正レンズG3の両面S5、S6、第2レンズ群GR2の負レンズG4の物体側面S7、第3レンズ群GR3の両凸レンズG5の両面S9、S10、負メニスカスレンズG6の像側面S12及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG7の像側面S14は非球面で構成されている。そこで、数値実施例2におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表25に示す。
Figure 2008033208
図30乃至図32は数値実施例2の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図30は広角端における、図31は中間焦点距離における、図32は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
図33は第2の発明に係るズームレンズの第3の実施の形態13のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第3の実施の形態に係るズームレンズ13は、物体側より順に、弱い負の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4とを配列して構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動し、第4レンズ群GR4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、両凹形状の負レンズG1と、光路を折り曲げるプリズムG2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG3とを配列して成り、負レンズG1とプリズムG2はガラス材料から、正レンズG3は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、像側に凸面を向け物体側面が非球面で構成された負メニスカス形状の単レンズG4から成り、該負メニスカスレンズG4は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG5と、両凹形状で像側面が非球面で構成された負レンズG6から成り、正レンズG5はガラス材料から、負レンズG6は透光性のセラミック材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカス形状の単レンズG7から成り、該正メニスカスレンズG7は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表26に第3の実施の形態に係るズームレンズ13に具体的数値を適用した数値実施例3のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2との間の間隔d6、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d8、第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d12及び第4レンズ群GR4とシールガラスSGとの間の間隔d14が変化する。そこで、数値実施例3における前記各間隔d6、d8、d12及びd14の広角端(f=3.71)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.26)及び望遠端(f=10.56)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表27に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1の正レンズG3の両面S5、S6、第2レンズ群GR2の負メニスカスレンズG4の物体側面S7、第3レンズ群GR3の両凸レンズG5の両面S9、S10、負レンズG6の像側面S12及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG7の像側面S14は非球面で構成されている。そこで、数値実施例3におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表28に示す。
Figure 2008033208
図34乃至図36は数値実施例3の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図34は広角端における、図35は中間焦点距離における、図36は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
図37は第2の発明に係るズームレンズの第4の実施の形態14のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第4の実施の形態に係るズームレンズ14は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4とを配列して構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動し、第4レンズ群GR4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、両凹形状で像側面が非球面で構成された負レンズG1と、光路を折り曲げるプリズムG2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG3とを配列して成り、負レンズG1、プリズムG2及び正レンズG3は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構成された負の単レンズG4から成り、該負レンズG4は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG5と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズG6とを配列して成り、正レンズG5と負レンズG6はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け両面が非球面で構成された正メニスカス形状の単レンズG7から成り、該正メニスカスレンズG7は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表29に第4の実施の形態に係るズームレンズ14に具体的数値を適用した数値実施例4のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2との間の間隔d6、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d8、第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d12及び第4レンズ群GR4とシールガラスSGとの間の間隔d14が変化する。そこで、数値実施例4における前記各間隔d6、d8、d12及びd14の広角端(f=3.70)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.25)及び望遠端(f=10.57)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表30に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1の負レンズG1の像側面S2、正レンズG3の両面S5、S6、第2レンズ群GR2の負レンズG4の物体側面S7、第3レンズ群GR3の両凸レンズG5の両面S9、S10、負レンズG6の像側面S12及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG7の像側面S14は非球面で構成されている。そこで、数値実施例4におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表31に示す。
Figure 2008033208
図38乃至図40は数値実施例4の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図38は広角端における、図39は中間焦点距離における、図40は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
前記各数値実施例1乃至4の条件式(1)乃至(5)対応値を表32に示す。
Figure 2008033208
前記数値実施例1乃至4共に、簡易な構成でありながらも、条件式(1)乃至(5)を満足し、表21乃至31及び各収差図に示すように、小型に構成され、高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有していることが分かる。
次に、本発明における第3の発明に係るズームレンズについて説明する。
本発明における第3の発明に係るズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、以下の条件式(1)を満足する。
(1)t2/fw<0.4
ここで、t2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwは広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
本発明における第3の発明に係るズームレンズは、このように構成されることによって、簡易な構成でありながらも高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、また、小型且つ薄型に構成することが出来る。
すなわち、第1レンズ群を、物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成することにより、ズーミングを行う際の第2レンズ群、第3レンズ群の移動方向が第1レンズ群の正の屈折力を有する単レンズの光軸方向となり、入射光軸方向において薄型化される。さらに、光路を折り曲げるプリズムに負の屈折力を持たせることで、さらなる薄型化が可能になる。
また、第2レンズ群を負の屈折力を有する単レンズ1枚で構成し、条件式(1)を満足するように設定することで、全長の小型化及び良好な光学性能を実現している。
条件式(1)は、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚と広角端におけるレンズ全系の焦点距離との比を規定するものであり、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの厚さを制限している。条件式(1)の指定値を外れると第2レンズ群の光軸方向での全長が増大し、レンズ全系の全長を小型化することが困難となる。また、正の像面湾曲を補正することも困難となる。
第3の発明の一実施形態によるズームレンズは、少なくとも、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
(2)f2/fw<−2.0
ここで、f2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
これによって、光学性能の確保と製造コストの抑制を図ることができる。
条件式(2)は、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限している。条件式(2)の指定値を外れると、樹脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性(屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい樹脂材料を用いて良好な光学性能を確保することが困難となる。
第3の発明の一実施形態によるズームレンズは、少なくとも、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3)f12/fw>2.0
ここで、f12は第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
これによって、光学性能の確保と製造コストの抑制を図ることができる。
条件式(3)は、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限している。条件式(3)の指定値を外れると、樹脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性(屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい樹脂材料を用いて良好な光学性能を確保することが困難となる。
第3の発明の一実施形態によるズームレンズは、第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズ及び第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズを樹脂材料で形成した場合において、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。これによって、温度変化に対する光学特性の変動を少なくすることができる。
(4)−2.0≦f12/f2≦−0.5
条件式(4)は、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離と、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離との比を設定するものであり、屈折力のバランスを制限している。条件式(4)の指定値を外れると、温度変動時の収差補正のバランスが崩れることから光学性能が劣化し、高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を維持することが困難となる。
第3の発明の一実施形態によるズームレンズは、前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、以下の条件式(5)及び(6)を満足することが望ましい。
(5)νd31−νd32>20
(6)0.9<β3w・β3t<1.1
ここで、νd31は第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数、νd32は第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数、β3wは無限遠被写体に対する第3レンズ群の広角端での横倍率、β3tは無限遠被写体に対する第3レンズ群の望遠端での横倍率である。
先ず、前記第3レンズ群を、物体側から順に配列した、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する単レンズの2枚で構成することによって、少ないレンズ枚数で第3レンズ群を構成することができ、小型化と製造コストの抑制との両立を図ることが出来る。
さらに、条件式(5)及び(6)を満足することで、高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、かつ、小型のズームレンズを構成することができる。
条件式(5)は、第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数と第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数の差を設定するものであり、第3レンズ群で発生する色収差を良好に補正するための条件である。この条件式の指定値を外れると、色収差の補正が困難となる。
条件式(6)は、無限遠被写体に対する第3レンズ群の広角端での横倍率と望遠端での横倍率の積を設定するものであり、第3レンズ群の倍率を制限している。この条件式の指定値を外れると、光学系の全長が大きくなり小型化の達成が困難となる。すなわち、広角端と望遠端の中間焦点位置での第3群の横倍率を−1倍近傍で使用することで、光学系の全長が大きくならないように抑制し、小型化を実現することができる。
第3の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの入射面側の鏡枠が開口絞りを兼ねることにより、開口絞り用の部品を削減しかつ全長を短縮することが可能である。なお、これに限らず、前記第3レンズ群の前又は内部に開口絞りを別途配置することも可能である。
第3の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第2レンズ群を光軸方向に移動することで近距離物体へのフォーカシングを行う構成とすることで、前記第4レンズ群を固定群として撮像素子へのゴミの回り込みを抑制している。しかしながら、前記第4レンズ群を光軸上に移動させて近距離物体へのフォーカシングを行うことも可能である。
第3の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、レンズ群の一部或いは全体を光軸に対して平行でない方向へ移動させることによって像面上の像を移動させることができ、この効果を用いて光学的な手振れ補正を実現することが可能である。
次に、本発明における第3の発明に係るズームレンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について図面及び表を参照して説明する。
図41は第3の発明に係るズームレンズの第1の実施の形態21のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第1の実施の形態にかかるズームレンズ21は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4を配列して構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、物体側に凹面を向け且つ物体側面が非球面で構成された負の屈折力を有するレンズプリズムG1と、両凸形状で像側面が非球面で構成された正レンズG2を配列して成り、レンズプリズムG1はガラス材料から、正レンズG2は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、像側に凸面を向け物体側面が非球面で構成された負メニスカス形状の単レンズG3から成り、該負メニスカスレンズG3は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG4と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズG5を配列して成り、正レンズG4と負メニスカスレンズG5はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正のメニスカス形状をした単レンズG6から成り、該正メニスカスレンズG6は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表33に第1の実施の形態に係るズームレンズ21に具体的数値を適用した数値実施例1のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2との間の間隔d4、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d6及び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d10が変化する。そこで、数値実施例1における前記各間隔d4、d6及びd10の広角端(f=4.00)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.76)及び望遠端(f=11.43)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表34に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1のレンズプリズムG1の物体側面S1、正レンズG2の像側面S4、第2レンズ群GR2の負メニスカスレンズG3の物体側面S5、第3レンズ群GR3の正レンズG4の両面S7、S8、負メニスカスレンズG5の像側面S10及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG6の像側面S12は非球面で構成されている。そこで、数値実施例1におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表35に示す。
Figure 2008033208
図42乃至図44はは数値実施例1の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図42は広角端における、図43は中間焦点距離における、図44は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
図45は第3の発明に係るズームレンズの第2の実施の形態22のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第2の実施の形態に係るズームレンズ22は、物体側より順に、弱い負の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4とを配列して構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、物体側に凹面を向け且つ物体側面が非球面で構成された負の屈折力を有するレンズプリズムG1と、両凸形状で像側面が非球面で構成された正レンズG2とを配列して成り、レンズプリズムG1はガラス材料から、正のメニスカスレンズG2は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、像側に凸面を向け物体側面が非球面で構成された負メニスカス形状の単レンズG3から成り、該負メニスカスレンズG3は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG4と、両凹形状で像側面が非球面で構成された負レンズG5を配列して成り、正レンズG4と負レンズG5はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカス形状の単レンズG6から成り、該正メニスカスレンズG6は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表36に第2の実施の形態に係るズームレンズ22に具体的数値を適用した数値実施例2のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2との間の間隔d4、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d6及び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d10が変化する。そこで、数値実施例2における前記各間隔d4、d6及びd10の広角端(f=4.00)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.76)及び望遠端(f=11.44)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表37に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1のレンズプリズムG1の物体側面S1、正レンズG2の像側面S4、第2レンズ群GR2の負メニスカスレンズG3の物体側面S5、第3レンズ群GR3の正レンズG4の両面S7、S8、負メニスカスレンズG5の像側面S10及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG6の像側面S12は非球面で構成されている。そこで、数値実施例2におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表38に示す。
Figure 2008033208
図46乃至図48は数値実施例2の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図46は広角端における、図47は中間焦点距離における、図48は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
図49は第2の発明に係るズームレンズの第3の実施の形態23のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第3の実施の形態に係るズームレンズ23は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4を配列して構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、物体側に凹面を向け且つ物体側面が非球面で構成された負の屈折力を有するレンズプリズムG1と、両凸形状で像側面が非球面で構成された正レンズG2を配列して成り、レンズプリズムG1と正レンズG2は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構成された負の単レンズG3から構成され、該負レンズG3は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG4と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズG5から成り、正レンズG4と負メニスカスレンズG5はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカス形状の単レンズG6から成り、正メニスカスレンズG6は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表39に第3の実施の形態に係るズームレンズ23に具体的数値を適用した数値実施例3のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2との間の間隔d4、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d6及び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d10が変化する。そこで、数値実施例3における前記各間隔d4、d6及びd10の広角端(f=4.11)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.93)及び望遠端(f=11.72)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表40に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1のレンズプリズムG1の物体側面S1、正レンズG2の像側面S4、第2レンズ群GR2の負レンズG3の物体側面S5、第3レンズ群GR3の正レンズG4の両面S7、S8、負メニスカスレンズG5の像側面S10及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG6の像側面S12は非球面で構成されている。そこで、数値実施例3におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表41に示す。
Figure 2008033208
図50乃至図52は数値実施例3の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図50は広角端における、図51は中間焦点距離における、図52は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
前記各数値実施例1乃至3の条件式(1)乃至(6)対応値を表42に示す。
Figure 2008033208
前記数値実施例1乃至3共に、簡易な構成でありながらも、条件式(1)乃至(6)を満足し、表33乃至41及び各収差図に示すように、小型に構成され、高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有していることが分かる。
次に、本発明における第4の発明に係るズームレンズについて説明する。
本発明における第4の発明に係るズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群を配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズを配列して構成され、前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、以下の条件式(1)を満足する。
(1)t2/fw<0.4
ここで、t2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwは広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
本発明における第4の発明に係るズームレンズは、このように構成されることによって、簡易な構成でありながらも高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、また、小型且つ薄型に構成することが出来る。
すなわち、第1レンズ群を、物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成することにより、ズーミングを行う際の第2レンズ群、第3レンズ群及び第4レンズ群の移動方向が第1レンズ群の正の屈折力を有する単レンズの光軸方向となり、入射光軸方向において薄型化される。さらに、光路を折り曲げるプリズムに負の屈折力を持たせることで、さらなる薄型化が達成される。
また、第2レンズ群を負の屈折力を有する単レンズ1枚で構成し、条件式(1)を満足するようにすることで、全長の小型化及び良好な光学性能を実現している。
条件式(1)は、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚と広角端におけるレンズ全系の焦点距離との比を規定するものであり、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの厚さを制限している。条件式(1)の指定値を外れると第2レンズ群の光軸方向の全長が増大し、レンズ全系の全長を小型化することが困難となる。また、正の像面湾曲を補正することも困難となる。
第4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、少なくとも、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
(2)f2/fw<−2.0
ここで、f2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
これによって、光学性能の確保と製造コストの抑制を図ることができる。
条件式(2)は、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限している。条件式(2)の指定値を外れると、樹脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性(屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい樹脂材料を用いて良好な光学性能を確保することが困難となる。
第4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、少なくとも、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3)f12/fw>2.0
ここで、f12は第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
これによって、光学性能の確保と製造コストの抑制を図ることができる。
条件式(3)は、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限している。条件式(3)の指定値を外れると、樹脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性(屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい樹脂材料を用いて良好な光学性能を確保することが困難となる。
第4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズ及び第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズを樹脂材料で形成した場合において、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4)−2.0≦f12/f2≦−0.5
これによって、温度変化に対する光学特性の変動を少なくすることができる。
条件式(4)は、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離と、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離との比を設定するものであり、屈折力のバランスを制限している。条件式(4)の指定値を外れると、温度変動時の収差補正のバランスが崩れることから光学性能が劣化し、高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を維持することが困難となる。
第4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと、負の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5)νd31−νd32>20
ここで、νd31は第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数、νd32は第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数である。
先ず、第3レンズ群を、物体側から順に配列した、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する単レンズの2枚で構成することによって、レンズ枚数を減少させて、小型化と製造コストの抑制との両立を達成することができる。さらに、条件式(5)を満足することで、高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有するズームレンズとすることができる。
条件式(5)は、第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数と第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数の差を設定するものであり、第3レンズ群で発生する色収差を良好に補正するための条件である。この条件式の指定値を外れると、色収差の補正が困難となる。
第4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの入射面側の鏡枠が開口絞りを兼ねることにより、開口絞り用の部品を削減しかつ全長を短縮することが可能である。なお、これに限らず、前記第3レンズ群の前又は内部に開口絞りを別途配置することも可能である。
第4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第2レンズ群又は第4レンズ群を光軸方向に移動することで近距離物体へのフォーカシングを行うことが可能である。
第4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、レンズ群の一部或いは全体を光軸に対して平行でない方向へ移動させることによって像面上の像を移動させることができ、この効果を用いて光学的な手振れ補正を実現することも可能である。
次に、本発明における第4の発明に係るズームレンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について図面及び表を参照して説明する。
図53は第4の発明に係るズームレンズの第1の実施の形態31のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第1の実施の形態に係るズームレンズ31は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4とを配列して構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動し、第4レンズ群GR4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、物体側に凹面を向け且つ物体側面が非球面で構成された負の屈折力を有するレンズプリズムG1と、両凸形状で像側面が非球面で構成された正レンズG2を配列して成り、レンズプリズムG1はガラス材料から、正レンズG2は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、像側に凸面を向け物体側面が非球面で構成された負メニスカス形状の単レンズG3から成り、該負メニスカスレンズG3は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG4と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズG5を配列して成り、正レンズG4と負メニスカスレンズG5はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカス形状の単レンズG6から成り、該正メニスカスレンズG6は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表43に第1の実施の形態に係るズームレンズ31に具体的数値を適用した数値実施例1のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2との間の間隔d4、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d6、第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d10及び第4レンズ群GR4とシールガラスSGとの間の間隔d12が変化する。そこで、数値実施例1における前記各間隔d4、d6、d10及びd12の広角端(f=4.00)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.76)及び望遠端(f=11.43)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表44に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1のレンズプリズムG1の物体側面S1、正レンズG2の像側面S4、第2レンズ群GR2の負メニスカスレンズG3の物体側面S5、第3レンズ群GR3の正レンズG4の両面S7、S8、負メニスカスレンズG5の像側面S10及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG6の像側面S12は非球面で構成されている。そこで、数値実施例1におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表45に示す。
Figure 2008033208
図54乃至図56は数値実施例1の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図54は広角端における、図55は中間焦点距離における、図56は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
図57は第4の発明に係るズームレンズの第2の実施の形態32のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第2の実施の形態に係るズームレンズ32は、物体側より順に、弱い負の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4を配列して構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動し、第4レンズ群GR4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、物体側に凹面を向け且つ物体側面が非球面で構成された負の屈折力を有するレンズプリズムG1と、両凸形状で像側面が非球面で構成された正レンズG2を配列して成り、レンズプリズムG1はガラス材料から、正レンズG2は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、像側に凸面を向け物体側面が非球面で構成された負メニスカス形状の単レンズG3から成り、該負メニスカスレンズG3は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG4と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズG5とを配列して成り、正レンズG4と負メニスカスレンズG5はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカス形状の単レンズG6から成り、該正メニスカスレンズG6は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表46に第2の実施の形態に係るズームレンズ32に具体的数値を適用した数値実施例2のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2との間の間隔d4、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d6、第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d10及び第4レンズ群GR4とシールガラスSGとの間の間隔d12が変化する。そこで、数値実施例2における前記各間隔d4、d6、d10及びd12の広角端(f=4.01)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.76)及び望遠端(f=11.43)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表47に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1のレンズプリズムG1の物体側面S1、正レンズG2の像側面S4、第2レンズ群GR2の負メニスカスレンズG3の物体側面S5、第3レンズ群GR3の正レンズG4の両面S7、S8、負メニスカスレンズG5の像側面S10及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG6の像側面S12は非球面で構成されている。そこで、数値実施例2におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表48に示す。
Figure 2008033208
図58乃至図60は数値実施例2の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図58は広角端における、図59は中間焦点距離における、図60は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
図61は第4の発明に係るズームレンズの第3の実施の形態33のレンズ構成を示すものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸上における移動軌跡を示す。
第3の実施の形態に係るズームレンズ33は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4を配列して構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群GR2が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第3レンズ群GR3が物体側に単調に移動し、第4レンズ群GR4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
第1レンズ群GR1は、物体側より順に、物体側に凹面を向け且つ物体側面が非球面で構成された負の屈折力を有するレンズプリズムG1と、両凸形状で像側面が非球面で構成された正レンズG2を配列して成り、レンズプリズムG1と正レンズG2は樹脂材料から形成されている。第2レンズ群GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構成された負の単レンズG3から成り、該負レンズG3は樹脂材料から形成されている。第3レンズ群GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズG4と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズG5を配列して成り、正レンズG4と負メニスカスレンズG5はガラス材料から形成されている。第4レンズ群GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカス形状の単レンズG6から成り、正メニスカスレンズG6は樹脂材料から形成されている。なお、第4レンズ群GR4と撮像面IMGとの間にはシールガラスSGが位置している。
表49に第3の実施の形態に係るズームレンズ33に具体的数値を適用した数値実施例3のレンズデータを示す。
Figure 2008033208
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2との間の間隔d4、第2レンズ群GR2と第3レンズ群GR3との間の間隔d6、第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4との間の間隔d10及び第4レンズ群GR4とシールガラスSGとの間の間隔d12が変化する。そこで、数値実施例3における前記各間隔d4、d6、d10及びd12の広角端(f=4.11)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離(f=6.93)及び望遠端(f=11.72)における各値を焦点距離f、FナンバーFno、画角2ωと共に表50に示す。
Figure 2008033208
第1レンズ群GR1のレンズプリズムG1の物体側面S1、正レンズG2の像側面S4、第2レンズ群GR2の負レンズG3の物体側面S5、第3レンズ群GR3の正レンズG4の両面S7、S8、負メニスカスレンズG5の像側面S10及び第4レンズ群GR4の正メニスカスレンズG6の像側面S12は非球面で構成されている。そこで、数値実施例3におけるこれら各面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数Kと共に表51に示す。
Figure 2008033208
図62乃至図64は数値実施例3の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図62は広角端における、図63は中間焦点距離における、図64は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はd線の、破線はC線の、一点鎖線はg線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。
前記各数値実施例1乃至3の条件式(1)乃至(5)対応値を表52に示す。
Figure 2008033208
前記数値実施例1乃至3共に、簡易な構成でありながらも、条件式(1)乃至(5)を満足し、表43乃至51及び各収差図に示すように、小型に構成され、高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有していることが分かる。
次に、本発明撮像装置について説明する。
本発明撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、前記ズームレンズは前記した本発明における第1乃至第4の発明に係るズームレンズの何れかを適用することができる。
図65乃至図67に本発明撮像装置を携帯電話のカメラ部に適用した実施の形態を示す。
図65及び図66は携帯電話100の外観を示すものである。
携帯電話100は、表示部120と本体部130とが中央のヒンジ部で折り畳み可能に連結されて構成され、携行時には図65に示すように折り畳んだ状態とし、通話時等の使用時には図66に示すように表示部120と本体部130とを開いた状態とする。
表示部120の背面側の一側部に寄った位置には基地局との間で電波の送受信を行うためのアンテナ121が出し入れ自在に設けられ、また、表示部120の内側面には該内側面のほぼ全体を占める大きさの液晶表示パネル122が配置され、該液晶表示パネル122の上方にはスピーカ123が配置されている。さらに、この表示部120にはデジタルカメラ部の撮像ユニット110が配置されており、該撮像ユニット110のズームレンズ111が表示部120の背面に形成された臨ませ孔124を介して外方に臨んでいる。なお、ここで撮像ユニットの用語は、撮像レンズ111と撮像素子112とによって構成されるものとして使用している。すなわち、撮像レンズ111と撮像素子112とは同時に表示部120内に設けられる必要があるが、デジタルカメラ部を構成するその他の部分、例えば、カメラ制御部や記録媒体等は本体部130に配置されても良いことを明確にするために用いたのが撮像ユニットなる概念である。なお、上記撮像素子112としては、例えば、CCDやCMOS等の光電変換素子を使用したものが適用可能である。また、ズームレンズ111としては、前記した本発明における第1の発明乃至第4の発明の各実施形態に係るズームレンズを適用することができ、さらに、本明細書に示した実施形態以外の形態で実施する本発明ズームレンズを適用することができる。
さらにまた、表示部120の先端部には赤外通信部125が配置され、該赤外通信部125には、図示しないが、赤外線発光素子と赤外線受光素子を備えている。
本体部130の内側面には「0」乃至「9」の数字キー、発呼キー、電源キー等の操作キー131、131、・・・が設けられており、操作キー131、131、・・・が配置された部分の下方にはマイクロフォン132が配置されている。また、本体部130の側面にはメモリカードスロット133が設けられ、該メモリカードスロット133を介してメモリカード140を本体部130に挿脱することができるようになっている。
図67は携帯電話100の構成を示すブロック図である。
携帯電話100はCPU(Central Processing Unit)150を備え、該CPU150が携帯電話100の全体の動作を制御する。すなわち、CPU150はROM(Read Only Memory)151に記憶されている制御プログラムをRAM(Random Access Memory)152に展開し、バス153を介して携帯電話100の動作を制御する。
カメラ制御部160はズームレンズ111と撮像素子112から成る撮像ユニット110を制御して静止画及び動画等の画像の撮影を行うもので、得られた画像情報に関してJPEG、MPEG等への圧縮加工等を行った後、バス153に乗せる。バス153に乗せられた画像情報は、上記RAM152に一時的に保存され、必要に応じてメモリカードインターフェース141に出力され、メモリカードインターフェース141によってメモリカード140に保存されたり、或いは、表示制御部154を介して液晶表示パネル122に表示される。また、撮影時に同時にマイクロフォン132を通じて収録された音声情報も音声コーデック170を介して画像情報と共にRAM152へ一時的に保存されたり、メモリカード140へ保存され、また、液晶表示パネル122への画像表示と同時に音声コーデック170を介してスピーカ123から出力される。さらに、上記画像情報や音声情報は、必要に応じて、赤外線インターフェース155に出力され、該赤外線インターフェース155によって赤外線通信部125を介して外部に出力され、同じような赤外線通信部を備えた機器、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistance)等の外部の情報機器へ伝達される。なお、RAM152やメモリカード140に保存されている画像情報に基づいて液晶表示パネル122に動画あるいは静止画を表示するときには、カメラ制御部160において、RAM152やメモリカード140に保存されているファイルのデコードや解凍を行った後の画像データがバス153を介して表示制御部154に送られる。
通信制御部180はアンテナ121を介して基地局との間で電波の送受信を行い、音声通話モードにおいては、受信した音声情報を処理した後音声コーデック170を介してスピーカ123に出力し、また、マイクロフォ132が集音した音声を音声コーデック170を介して受領して所定の処理を施した後送信する。
上記したズームレンズ111は入射光軸方向の大きさを小型に構成することが出来るので、携帯電話100のように厚さに制約のある機器にも容易に搭載することが出来る。また、高画質の画像から多くの情報を取り込むことができ、携帯型情報機器である携帯電話の撮像レンズとして好適である。
なお、上記した実施の形態及び数値実施例において示した具体的な構造及び形状並びに数値は、本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
本発明における第1の発明に係るズームレンズの第1の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図3及び図4と共に第1の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例1の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 第1の発明に係るズームレンズの第2の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図7及び図8と共に第2の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例2の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 第1の発明に係るズームレンズの第3の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図11及び図12と共に第3の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例3の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 第1の発明に係るズームレンズの第4の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図15及び図16と共に第4の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例4の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 第1の発明に係るズームレンズの第5の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図19及び図20と共に第5の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例5の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 第1の発明に係るズームレンズの第6の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図23及び図24と共に第6の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例6の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 本発明における第2の発明に係るズームレンズの第1の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図27及び図28と共に第1の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例1の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 第2の発明に係るズームレンズの第2の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図31及び図32と共に第2の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例2の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 第2の発明に係るズームレンズの第3の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図35及び図36と共に第3の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例3の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 第2の発明に係るズームレンズの第4の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図39及び図40と共に第4の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例4の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 本発明における第3の発明に係るズームレンズの第1の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図43及び図44と共に第1の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例1の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 第3の発明に係るズームレンズの第2の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図47及び図48と共に第2の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例2の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 第3の発明に係るズームレンズの第3の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図51及び図52と共に第3の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例3の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 本発明における第4の発明に係るズームレンズの第1の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図55及び図56と共に第1の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例1の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 第4の発明に係るズームレンズの第2の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図59及び図60と共に第2の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例2の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 第4の発明に係るズームレンズの第3の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図63及び図64と共に第3の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例3の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 図66及び図67と共に本発明撮像装置を携帯電話のカメラ部に適用した実施の形態を示すものであり、本図は非使用状態又は待ち受け状態を示す斜視図である。 使用状態を示す斜視図である。 内部構成を示すブロック図である。
符号の説明
1…ズームレンズ、2…ズームレンズ、3…ズームレンズ、4…ズームレンズ、5…ズームレンズ、6…ズームレンズ、GR1…第1レンズ群、GR2…第2レンズ群、GR3…第3レンズ群、GR4…第4レンズ群、G1…負の屈折力を有する単レンズ、G2…光路を折り曲げるプリズム、G3…正の屈折力を有する単レンズ、G4…負の屈折力を有する単レンズ、G5…正の屈折力を有する単レンズ、G6…負の屈折力を有する単レンズ、11…ズームレンズ、12…ズームレンズ、13…ズームレンズ、14…ズームレンズ、GR1…第1レンズ群、GR2…第2レンズ群、GR3…第3レンズ群、GR4…第4レンズ群、G1…負の屈折力を有する単レンズ、G2…光路を折り曲げるプリズム、G3…正の屈折力を有する単レンズ、G4…負の屈折力を有する単レンズ、G5…正の屈折力を有する単レンズ、G6…負の屈折力を有する単レンズ、21…ズームレンズ、22…ズームレンズ、23…ズームレンズ、GR1…第1レンズ群、GR2…第2レンズ群、GR3…第3レンズ群、GR4…第4レンズ群、G1…負の屈折力を有するレンズプリズム、G2…正の屈折力を有する単レンズ、G3…負の屈折力を有する単レンズ、G4…正の屈折力を有する単レンズ、G5…負の屈折力を有する単レンズ、31…ズームレンズ、32…ズームレンズ、33…ズームレンズ、GR1…第1レンズ群、GR2…第2レンズ群、GR3…第3レンズ群、GR4…第4レンズ群、G1…負の屈折力を有するレンズプリズム、G2…正の屈折力を有する単レンズ、G3…負の屈折力を有する単レンズ、G4…正の屈折力を有する単レンズ、G5…負の屈折力を有する単レンズ、100…携帯電話(撮像装置)、111…ズームレンズ、112…撮像素子

Claims (24)

  1. 物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成されたズームレンズにおいて、
    前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、
    前記第2レンズ群が、負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、
    以下の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ。
    (1)t2/fw<0.4
    ここで、t2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwは広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
  2. 少なくとも、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
    (2)f2/fw<−2.0
    ここで、f2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
  3. 少なくとも、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項2に記載のズームレンズ。
    (3)f12/fw>2.0
    ここで、f12は第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
  4. 以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項3に記載のズームレンズ。
    (4)−2.0≦f12/f2≦−0.5
  5. 前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、以下の条件式(5)及び(6)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
    (5)νd31−νd32>20
    (6)0.9<β3w・β3t<1.1
    ここで、νd31は第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズのd線(波長=587.6nm)でのアッベ数、νd32は第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数、β3wは無限遠被写体に対する第3レンズ群の広角端での横倍率、β3tは無限遠被写体に対する第3レンズ群の望遠端での横倍率である。
  6. 物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成されたズームレンズにおいて、
    前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、
    前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、
    以下の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ。
    (1)t2/fw<0.4
    ここで、t2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwは広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
  7. 少なくとも、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項6に記載のズームレンズ。
    (2)f2/fw<−2.0
    ここで、f2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
  8. 少なくとも、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項7に記載のズームレンズ。
    (3)f12/fw>2.0
    ここで、f12は第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
  9. 以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項8に記載のズームレンズ。
    (4)−2.0≦f12/f2≦−0.5
  10. 前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項6に記載のズームレンズ。
    (5)νd31−νd32>20
    ここで、νd31は第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数、νd32は第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数である。
  11. 物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成されたズームレンズにおいて、
    前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、
    前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、
    以下の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ。
    (1)t2/fw<0.4
    ここで、t2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwは広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
  12. 少なくとも、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項11に記載のズームレンズ。
    (2)f2/fw<−2.0
    ここで、f2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
  13. 少なくとも、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項12に記載のズームレンズ。
    (3)f12/fw>2.0
    ここで、f12は第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
  14. 以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項13に記載のズームレンズ。
    (4)−2.0≦f12/f2≦−0.5
  15. 前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、以下の条件式(5)及び(6)を満足することを特徴とする請求項11に記載のズームレンズ。
    (5)νd31−νd32>20
    (6)0.9<β3w・β3t<1.1
    ここで、νd31は第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数、νd32は第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数、β3wは無限遠被写体に対する第3レンズ群の広角端での横倍率、β3tは無限遠被写体に対する第3レンズ群の望遠端での横倍率である。
  16. 物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成されたズームレンズにおいて、
    前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、
    前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、
    以下の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ。
    (1)t2/fw<0.4
    ここで、t2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwは広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
  17. 少なくとも、前記第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項16に記載のズームレンズ。
    (2)f2/fw<−2.0
    ここで、f2は第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
  18. 少なくとも、前記第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが樹脂材料で形成され、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項17に記載のズームレンズ。
    (3)f12/fw>2.0
    ここで、f12は第1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離である。
  19. 以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項18に記載のズームレンズ。
    (4)−2.0≦f12/f2≦−0.5
  20. 前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと、負の屈折力を有する単レンズを配列して構成され、以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項16に記載のズームレンズ。
    (5)νd31−νd32>20
    ここで、νd31は第3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数、νd32は第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線でのアッベ数である。
  21. ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置であって、
    前記ズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が、負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、t2を第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(1)t2/fw<0.4を満足する
    ことを特徴とする撮像装置。
  22. ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置であって、
    前記ズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、t2を第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(1)t2/fw<0.4を満足する
    ことを特徴とする撮像装置。
  23. ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置であって、
    前記ズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、t2を第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(1)t2/fw<0.4を満足する
    ことを特徴とする撮像装置。
  24. ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置であって、
    前記ズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列して成り、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群を移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚により構成され、t2を第2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、fwを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(1)t2/fw<0.4を満足する
    ことを特徴とする撮像装置。
JP2006253251A 2006-06-28 2006-09-19 ズームレンズ及び撮像装置 Expired - Fee Related JP4605475B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006253251A JP4605475B2 (ja) 2006-06-28 2006-09-19 ズームレンズ及び撮像装置
TW096122836A TW200818878A (en) 2006-06-28 2007-06-25 Zoom lens and imaging device
PCT/JP2007/063027 WO2008001861A1 (fr) 2006-06-28 2007-06-28 Objectif grossissant et dispositif de formation d'image
KR1020087004447A KR20090025183A (ko) 2006-06-28 2007-06-28 줌 렌즈 및 촬상 장치
EP07767820A EP2034346A4 (en) 2006-06-28 2007-06-28 ZOOMOBJECTIVE AND PICTURE DEVICE
CN2007800011485A CN101356465B (zh) 2006-06-28 2007-06-28 变焦透镜和成像装置
US12/065,024 US7986467B2 (en) 2006-06-28 2007-06-28 Zoom lens and imaging apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006177855 2006-06-28
JP2006253251A JP4605475B2 (ja) 2006-06-28 2006-09-19 ズームレンズ及び撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008033208A true JP2008033208A (ja) 2008-02-14
JP4605475B2 JP4605475B2 (ja) 2011-01-05

Family

ID=38845625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006253251A Expired - Fee Related JP4605475B2 (ja) 2006-06-28 2006-09-19 ズームレンズ及び撮像装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7986467B2 (ja)
EP (1) EP2034346A4 (ja)
JP (1) JP4605475B2 (ja)
KR (1) KR20090025183A (ja)
CN (1) CN101356465B (ja)
TW (1) TW200818878A (ja)
WO (1) WO2008001861A1 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010128433A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Optical Logic Inc ズームレンズ
JP2010169848A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Optical Logic Inc ズームレンズ
JP2011232410A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Optical Logic Inc ズームレンズ
US8098301B2 (en) 2009-06-10 2012-01-17 Sony Corporation Zoom lens and image pickup apparatus
JP2012173435A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Tamron Co Ltd 固定焦点レンズ
WO2013129487A1 (ja) * 2012-02-29 2013-09-06 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP2013182017A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Nikon Corp 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
US8711488B2 (en) 2011-07-19 2014-04-29 Optical Logic Inc. Zoom lens
JP2015125262A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 株式会社ニコン 光学系、光学装置、光学系の製造方法
JP2016062054A (ja) * 2014-09-22 2016-04-25 キヤノン株式会社 ズームレンズおよびこれを用いた撮像装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060197852A1 (en) * 2005-03-01 2006-09-07 Olympus Imaging Corp. Zoom optical system and electronic imaging apparatus having the same
JP5282314B2 (ja) * 2010-05-19 2013-09-04 コニカミノルタ株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
CN103487919A (zh) * 2012-06-13 2014-01-01 华晶科技股份有限公司 摄像镜片组及其摄像装置
US9316810B2 (en) 2014-03-07 2016-04-19 Apple Inc. Folded telephoto camera lens system
CN105068228A (zh) * 2015-07-31 2015-11-18 瑞声声学科技(苏州)有限公司 一种大相对孔径小型变焦距光学系统
JP6532451B2 (ja) 2016-12-27 2019-06-19 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN113031220B (zh) * 2017-07-23 2023-06-02 核心光电有限公司 折叠式摄影机
TWI637207B (zh) 2017-09-22 2018-10-01 大立光電股份有限公司 成像透鏡組、取像裝置及電子裝置
JP6993251B2 (ja) * 2018-02-01 2022-01-13 リコーインダストリアルソリューションズ株式会社 投射光学系および画像表示装置
US20230116701A1 (en) * 2021-10-07 2023-04-13 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Imaging lens system and camera module

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6444908A (en) * 1987-08-14 1989-02-17 Olympus Optical Co Focusing system of two-focal length selection type lens system
JPH04223418A (ja) * 1990-12-26 1992-08-13 Olympus Optical Co Ltd 全長の短いズームレンズ
JPH11119100A (ja) * 1997-10-14 1999-04-30 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ
JP2004348082A (ja) * 2003-05-26 2004-12-09 Olympus Corp 光路折り曲げ光学系
JP2005266173A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07174969A (ja) * 1993-12-17 1995-07-14 Minolta Co Ltd 変倍ファインダー光学系
JPH11281889A (ja) * 1998-03-26 1999-10-15 Canon Inc 変倍ファインダー
JP3570253B2 (ja) 1998-10-28 2004-09-29 ソニー株式会社 ズームレンズ
JP2001091861A (ja) * 1999-09-27 2001-04-06 Ricoh Co Ltd 実像式変倍ファインダ光学系
JP2002072089A (ja) * 2000-09-04 2002-03-12 Minolta Co Ltd 撮像装置
US7436599B2 (en) * 2001-05-14 2008-10-14 Olympus Corporation Electronic image pickup system
JP4145066B2 (ja) * 2002-04-09 2008-09-03 オリンパス株式会社 ズームレンズとそれを用いた電子撮像装置
JP3713250B2 (ja) 2002-04-18 2005-11-09 ペンタックス株式会社 接眼変倍光学系
US7085070B2 (en) * 2002-05-14 2006-08-01 Olympus Corporation Zoom lens and electronic imaging device having the same
JP2004037927A (ja) * 2002-07-04 2004-02-05 Minolta Co Ltd 撮像装置
JP4285957B2 (ja) * 2002-08-29 2009-06-24 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを有する電子撮像装置
JP4450600B2 (ja) * 2003-03-10 2010-04-14 日本電産コパル株式会社 ズームレンズ
JP3750672B2 (ja) * 2003-05-20 2006-03-01 コニカミノルタフォトイメージング株式会社 撮像レンズ装置
JP4059145B2 (ja) 2003-05-30 2008-03-12 ソニー株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP4140011B2 (ja) * 2004-01-28 2008-08-27 ソニー株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP2005308963A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Canon Inc 変倍ファインダー
JP2006064839A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Konica Minolta Opto Inc ズームレンズおよび撮像装置
EP1637913B1 (en) * 2004-09-16 2013-10-23 Konica Minolta Opto, Inc. Zoom lens and image pickup apparatus
JP2006098686A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Olympus Corp ズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置
JP2006154481A (ja) 2004-11-30 2006-06-15 Konica Minolta Opto Inc 変倍光学系、撮像レンズ装置及びデジタル機器
JP2006163075A (ja) 2004-12-08 2006-06-22 Konica Minolta Opto Inc 変倍光学系、撮像レンズ装置及びデジタル機器
JP2007004020A (ja) * 2005-06-27 2007-01-11 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6444908A (en) * 1987-08-14 1989-02-17 Olympus Optical Co Focusing system of two-focal length selection type lens system
JPH04223418A (ja) * 1990-12-26 1992-08-13 Olympus Optical Co Ltd 全長の短いズームレンズ
JPH11119100A (ja) * 1997-10-14 1999-04-30 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ
JP2004348082A (ja) * 2003-05-26 2004-12-09 Olympus Corp 光路折り曲げ光学系
JP2005266173A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010128433A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Optical Logic Inc ズームレンズ
JP2010169848A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Optical Logic Inc ズームレンズ
US8098301B2 (en) 2009-06-10 2012-01-17 Sony Corporation Zoom lens and image pickup apparatus
JP2011232410A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Optical Logic Inc ズームレンズ
JP2012173435A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Tamron Co Ltd 固定焦点レンズ
US8711488B2 (en) 2011-07-19 2014-04-29 Optical Logic Inc. Zoom lens
JP2013182017A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Nikon Corp 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
WO2013129487A1 (ja) * 2012-02-29 2013-09-06 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
US9625686B2 (en) 2012-02-29 2017-04-18 Nikon Corporation Zooming optical system, optical apparatus and method for manufacturing zooming optical system
US11125984B2 (en) 2012-02-29 2021-09-21 Nikon Corporation Zooming optical system, optical apparatus and method for manufacturing zooming optical system
US11782250B2 (en) 2012-02-29 2023-10-10 Nikon Corporation Zooming optical system, optical apparatus and method for manufacturing zooming optical system
JP2015125262A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 株式会社ニコン 光学系、光学装置、光学系の製造方法
JP2016062054A (ja) * 2014-09-22 2016-04-25 キヤノン株式会社 ズームレンズおよびこれを用いた撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2034346A1 (en) 2009-03-11
JP4605475B2 (ja) 2011-01-05
WO2008001861A1 (fr) 2008-01-03
EP2034346A4 (en) 2010-10-27
US7986467B2 (en) 2011-07-26
KR20090025183A (ko) 2009-03-10
CN101356465B (zh) 2011-06-22
TWI341126B (ja) 2011-04-21
CN101356465A (zh) 2009-01-28
TW200818878A (en) 2008-04-16
US20100014169A1 (en) 2010-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4605475B2 (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP4505765B2 (ja) 撮像レンズ及び撮像装置
TWI452379B (zh) Camera lens and camera device
JP5932541B2 (ja) ズームレンズ、それを用いた撮像装置、映像伝送装置及び映像伝送システム
JP2010049113A (ja) 撮像レンズ及び撮像装置
JP2013061476A (ja) レンズ光学系及び撮像装置
JP2007155868A (ja) 撮像レンズ及び撮像装置
WO2006067938A1 (ja) 撮像レンズ及び撮像装置
JP2012042811A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP2005274662A (ja) 接合レンズを有するズームレンズ
JP2010286614A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP5096253B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置、ならびに携帯電話機
JP5007536B2 (ja) 撮像レンズ系及び撮像装置
JP2013125073A (ja) 撮像レンズ及び撮像装置
US8780452B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus
JP4264828B2 (ja) 撮像レンズ及び撮像装置
JP2005275280A (ja) ズームレンズを有する光学機器
JP2013007845A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP2010191181A (ja) 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置
JP4935235B2 (ja) 小型撮像系及び撮像装置
JP5965519B2 (ja) ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置
JP4819413B2 (ja) ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置
JP5969667B2 (ja) ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置
JP5778491B2 (ja) ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置
JP5788718B2 (ja) ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100823

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100909

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100922

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131015

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees